章交流電力控制电路和交交变频电路

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1、第6章交流电力控制电路和交交变频电路6.1交流调压电路6.1.1单相交流调压电路6.1.2三相交流调压电路6.2其他交流电力控制电路6.2.1交流调功电路6.2.2交流电力电子开关6.3交交变频电路6.3.1单相交交变频电路6.3.2三相交交变频电路概述交流-交流变流电路一种形式的交流变成另一种形式交流的电路，可改变相关的电压、电流、频率和相数等交流电力控制电路变频电路只改变电压、电流或控制电路的通断，不改变频率改变频率，大多不改变相数，也有改变相数的交流调压电路——相位控制（或斩控式）交流调功电路及交流无触点开关——通断控制交交变频电路交直交变频电路1.晶闸管交交变频电路2.矩阵式变频

2、电路先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流,间接变频电路6.1交流调压电路交流电力控制电路的结构两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，控制晶闸管就可控制交流电力交流电力控制电路的类型交流调压电路:交流调功电路:交流电力电子开关:每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改变通断周期数的比，调节输出功率的平均值并不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路。交流调压电路的应用：灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）异步电动机软起动异步电动机调速供用电系统对无功功率的连续调节在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器一

3、次电压6.1.1单相交流调压电路1电阻负载原理分析在u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压正负半周a起始时刻（a=0）均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的a相等负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负载电压的波形相同电阻负载单相交流调压电路及其波形数量关系负载电压有效值负载电流有效值晶闸管电流有效值功率因数6.1.1单相交流调压电路ROu1uoioVT1VT2u1uoiouVTwtOwtOwtOwt2阻感负载阻感负载时a的移相范围负载阻抗角：j=arctan(wL/R)稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度为ja=0时

4、刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为j≤a≤π阻感负载单相交流调压电路及其波形6.1.1单相交流调压电路6.1.1单相交流调压电路数量关系负载电压有效值：晶闸管电流有效值：瞬态微分方程求解可得负载电流有效值3.单相交流调压电路的谐波分析电阻负载的情况波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波(n=3,5,7,…)6.1.1单相交流调压电路式中:基波和各次谐波有效值负载电流基波和各次谐波有效值电流基波和各次谐波标么值随a变化的曲线（基准电流为a=0时的有效值）如图所示电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量6.1.1单相交流调压电路阻感负载的情况电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含

5、3、5、7…等次谐波随着次数的增加，谐波含量减少和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些当a角相同时，随着阻抗角j的增大，谐波含量有所减少6.1.1单相交流调压电路a

6、，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长稳态的工作情况和a=j时完全相同pwtwtwtwtaaqOOOuG1G2jT1T2图4-7斩控式交流调压电路4．斩控式交流调压电路一般采用全控型器件作为开关器件原理分析基本原理和直流斩波电路有类似之处u1正半周u1负半周设斩波器件（V1或V2）导通时间为ton，开关周期为T，则导通比a=ton/T，改变a可调节输出电压斩波控制斩波控制续流通道续流通道6.1.1单相交流调压电路图4-8电阻负载斩控式交流调压电路波形6.1.1单相交流调压电路单相--斩控式交流调压电路波形6.1.2三相交流调压电路根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式a

7、)星形联结b)线路控制三角形联结c)支路控制三角形联结d)中点控制三角形联结三相四线基本原理：相当于三个单相交流调压电路的组合，三相互相错开120°工作。基波和3倍次以外的谐波在三相之间流动，不流过零线问题：三相中3倍次谐波同相位，全部流过零线。零线有很大3倍次谐波电流。a=90°时，零线电流甚至和各相电流的有效值接近三相三线三相四线1．星形联结电路6.1.2三相交流调压电路三相三线，电阻负载时的情况任一相导通须和另一相构成回路电流